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2014年3月7日 分享: Facebook Google+ LinkedIn StumbleUpon Pinterest Email 打印機版
 
 
超新星爆發釋放構成地球生命的元素
 


2014年初,「雪茄星系」中的M82星系中出現了一次超新星爆發。

【人民報消息】2014年初,距離我們大約1200萬光年的M82星系中出現了一次超新星爆發,星等為11.5左右,為白色偏橙色一些,光譜分析結果顯示這是一顆Ia型超新星。從宇宙學的尺度上看,M82星系中的超新星算是距離我們較近的,此外大麥哲倫星雲中的1987A超新星是一顆離我們更近的超新星。

超新星的爆發與恒星的形成和演化有關,涉及到許多複雜的物理過程,比如爆發機制、激波物理行為等。

超新星爆發雖然是一種極端的能量釋放事件,但也是宇宙生命誕生的前提條件之一,銀河系早期超新星爆發釋放出了許多構成地球生命的元素,比如碳、氧、鈣等等,這些元素不僅在超新星爆發過程中產生,也會在超新星前身天體內核產生,最終通過爆發的模式擴散到宇宙空間。按照爆發機制的不同,超新星爆發主要為核塌縮型和雙星系統中的白矮星型。

超新星在天體物理上具有非常關鍵的地位,根據光譜觀測結果,超新星主要分為I型和II型,主要區別是光譜中是否有氫線,其中I型還可以分為a、b、c等次型,Ia型超新星光譜中還有還強的矽線,而II型超新星的光譜中是有氫線的。

2014年初的時候,位於1200萬光年外的M82星系發生了一次超新星爆發,星等大約為11.5。該星系也被稱為「雪茄星系」 。科學家在M82星系的核區附近發現了大量的塵埃物質,因此我們無法看到塵埃物質背後的現象。 2014年1月21日,美國宇航局使用斯皮策空間望遠鏡對M82星系進行了觀測調查,並拍攝到該星系的「全貌」。

本次發生在M82星系中的超新星事件被認為是一顆Ia型超新星,此類超新星的爆發模型與大質量恒星不同,其前身主要為雙星系統中的白矮星。白矮星是一類光度非常低的天體,如果要做個比較的話,其光度相當於我們太陽的1000分之一左右,非常難以觀測,需要指出的是,此類白矮星要產生超新星爆發還應該有一顆紅巨星,而且它們之間的距離只有數個天文單位,但在我們的望遠鏡裏幾乎無法分辨出哪個是白矮星。

卡內基科學研究所等機構的科學家認為超新星演化是個宇宙學觀測重點,而紅外波段可以讓我們觀測到被遮擋結構背後的情況,超新星爆發其實是恒星演化末期出現的超級能量釋放,通俗地說可以認為是「恒星爆發」,該過程中可產生大量的物質拋射,其中的物理效應更是科學家研究的對象。根據目前的超新星爆發理論,Ia型超新星前身主要為雙星系統中的白矮星,此類超新星的預測非常困難,因為其伴星的光芒幾乎完全把白矮星「淹沒」。

超新星爆發在天體物理學上有著重要的意義,Ia型超新星光譜中有明顯的矽線,同時也被認為是宇宙中的「標準燭光」,因為其爆發模型非常穩定,產生的峰值亮度為可以基本近似,對科學家而言,觀測Ia型超新星有助於確定宇宙星系的距離。研究人員目前將收集更多來自空間望遠鏡的數據,比如哈勃空間望遠鏡、錢德拉X射線天文臺、核頻譜望遠鏡陣等,來研究該恒星爆發。

而位於大麥哲倫星雲中超新星1987A就是來自一顆大質量恒星,距離我們僅為16萬光年左右,如此近距離的超新星爆發是一個非常難得的研究目標,這顆發生超新星爆發的恒星質量達到了20倍太陽質量。

到目前為止,我們再也沒有發現距離我們如此近的超新星爆發事件,因此尋找超新星的前身就變得異常困難,大部份的超新星爆發都出現在銀河系以外的外星系中,距離我們至少在數千萬光年以上,幾乎都達到數億光年,比如SN2005gl超新星就位於雙魚座方向上,距離我們2億光年以上,但也有河外星系中的超新星前身獲得了確認,比如2003年發現的超新星前身被認為是一顆紅超巨星,質量在8倍太陽質量以上。
文章網址: http://www.renminbao.com/rmb/articles/2014/3/7/59068b.html
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